中子星的問題

為什麼中子星附近會產生很大的磁場是什麼原因造成的?
中子星是一種高密度的星體

質量與太陽相近

但直徑卻只有 20~30 公里

並以驚人的高速旋轉。

它們誕生時溫度非常高

但冷卻速度很快

因此只有少部分中子星會有足夠強的高能輻射

如 x-ray 能被觀測到

這也是天文學家以往都以能量較低的電波輻射觀測中子星的原因之一。

即使是 XMM-Newton X-ray 望遠鏡也只能觀測到少數的中子星。

　中子星 1E1207.4-5209 是 XMM-Newton X-ray 望遠鏡觀測時間最長（72小時）的目標之一 。

Giovanni Bignami 教授所領導的研究小組藉著這些觀測

首次直接測量了 1E1207.4-5209 的磁場強度。

以往對中子星的磁場強度都是根據大質量恆星塌縮的理論模型推估

或者從電波觀測中子星自轉速度減慢間接估計出來的。

而 Bignami 教授則是根據中子星發出的 X-ray 輻射

在穿越磁場途中被磁場剝奪能量

在光譜上產生加速共振吸收線的原理

成功地直接測量出中子星磁場的強度。

　不過 XMM 觀測所得 1E1207.4-5209 的磁場強度卻比傳統間接推估方法低 30 倍。

這該如何解釋呢？天文學家以往推測中子星自轉會因磁場與周圍物質產生類似摩擦作用而漸減緩

但 Giovanni Bignami 觀測的結果將磁場的作用大為降低

他並提出了不同的解釋

他認為必定有其他力作用在中子星上

可能是超新星爆炸時殘餘物質在中子星周圍形成的小盤

與中子星交互作用的結果才使得中子星自轉減緩。

　但 1E1207.4-5209 是否為中子星裡的特例呢？天文學家希望藉由 XMM-Newton 望遠鏡在對其他中子星的觀測裡找出答案。

當一個巨大恆星在超新星爆炸後

如果恆星的質量較重（大約比地球重4至8倍)它就有可能成為中子星

也稱作脈衝星。

由於本身的重力非常大

連電子緊貼在原子核外面也撐不住內縮的力量

電子就會被擠壓進原子核

而與質子結合成中子。

因此這樣的星體極為奇特

因為整顆星就是中子組合成的星球。

直徑約十公里左右的中子星。

而它的殼層十分牢固

任你重錘猛敲

火燒冰凍

都無法破壞它。

中子星和其他恆星相比

體積小

密度大。

一立方公分的中子星物質

竟重達10億多噸！

如綠豆般大小的東西要1萬艘萬噸輪才承受的起。

而一般中子星非常小

但質量卻很大

表面溫度約一百萬左右

但因為體積小

所以亮度很低。

高速自轉的中子星也稱 脈衝星

這是因為它們可以產生快速脈動的可見光

無線電波和x射線

伽瑪射線光束

當脈衝星在自轉時

就會產生短而有規律的脈衝波(波霎pulsar)

己知脈衝同期在0.03~4.3秒之間

脈衝的周期極為穩定

足以與最好的原子鐘相媲美

而每當光束指向地球時

我們就可看見它。

在浩瀚的宇宙中

它就像是一座燈塔一樣。

　　 NUMBER: PRC96-22ASTScI-OPO 蟹 狀 星 雲 (Crab Nebula)中 的 中 子 星這一張哈柏影像

中間兩顆亮星中靠左的那一顆就是脈衝星(中子星)

直徑約為10公里

質量約與太陽相當

脈衝星所噴出的粒子束及發出的輻射以每秒 30次的頻率掃過地球。

哈柏太空望遠鏡的蟹狀星雲影片中最令人注目的是

那些絲狀纖細的物質是以2分之1光速離開脈衝星

還有一發亮的光暈

以及一個位於脈衝星旋轉軸上方的閃爍亮點 。

脈衝星的直徑只有10公里

但質量卻比太陽重許多

它是直徑10 光年寬的蟹狀星雲動力及發光的能量來源。

　 從Hubble 太空望遠鏡看到在可見光中一顆孤獨的中子星

這顆星星很熱(表面溫度近攝度七千度)

和大小直徑不到10公里( 16.8 英里 )大。

這些結果證明這個物體一定是中子星

因為沒有其他知道的類型物體如它熱和小

且昏暗。

http://oposite.stsci.edu/pubinfo/jpeg/nscra.jpgSTScI-PRC97-32

September 24

1997 圖為超新星遺骸船尾座A (Puppis A) 的照片

船尾座A是X-射線頻天空

最明亮的X-射線源 之一。

船尾座A週圍的雲氣受震波的推擠

仍在向外擴張

並發出X-射線。

在嵌入圖中

可見到一個很昏暗的點狀X-射線源

它很可能是顆 剛出生的中子星

受到不對稱爆炸的衝擊

正在以每秒近一千公里的速度

飛離超新星爆炸的中心位置。

中子星的直徑大約十公里左右

一立方公分的中子星物質

竟重達10億多噸！

左圖是中子星的假想圖。

中子星密度,中子星 黑洞,中子星硬度,中子星 磁場,中子星形成,中子星外殼,中子星演化,中子星是什麼,中子星的質量,中子星與黑洞中子星,Giovanni Bignami,天文學家,望遠鏡,磁場強度,磁場,觀測,Bignami,大質量恆星,問題

蟲洞|太空船|太空人|白洞|彗星|潮汐|恆星|衛星|地球|天文台|太陽系|月球|黑洞|仙后座|曆法|火星|木星|自轉|北極星|日蝕|天王星|天文研究所|星雲|星團|天文望遠鏡|土星|天文攝影|觀星|九大行星|金星|流星|NASA|星座|星圖|銀河|黑子|公轉|隕石|月蝕|